Multithreading vs Multiprocessing

Klíčový rozdíl mezi multithreadingem a multiprocessingem

Multiprocessingový systém má více než dva procesory, zatímco Multithreading je technika provádění programu, která umožňuje jednomu procesu mít více segmentů kódu
Multiprocessing zvyšuje spolehlivost systému, zatímco v procesu multithreadingu běží každé vlákno vzájemně paralelně.
Multiprocessing vám pomůže zvýšit výpočetní výkon, zatímco multithreading vám pomůže vytvořit výpočetní vlákna jednoho procesu
V multiprocessingu je vytváření procesu pomalé a specifické pro zdroje, zatímco v multiprogramování je vytváření vlákna ekonomické z hlediska času a zdrojů.
Multithreading se vyhýbá nakládání, zatímco Multiprocessing se spoléhá na nabírání objektů v paměti, aby je mohl odeslat jiným procesům.
Systém multiprocessingu zabere méně času, zatímco zpracování úlohy zabere střední množství času.

Co je to Multiprocessing?

Multiprocessingový systém má více než dva procesory. CPU jsou přidány do systému, což pomáhá zvýšit výpočetní rychlost systému. Každý CPU má svou vlastní sadu registrů a hlavní paměť.

Protože je však každý CPU samostatný, může se stát, že jeden CPU nemusí mít co zpracovávat. Jeden procesor může být nečinný a druhý může být přetížen konkrétními procesy. V takovém případě jsou proces a prostředky mezi procesory dynamicky sdíleny.

Co je multithreading?

Multithreading je technika spouštění programu, která umožňuje jednomu procesu mít více segmentů kódu (jako vlákna). Probíhá také souběžně v rámci „kontextu“ tohoto procesu. Vícevláknové aplikace jsou aplikace, které mají dvě nebo více vláken, která běží souběžně. Proto se také nazývá souběžnost.

Charakteristika Multiprocessingu

Zde jsou základní vlastnosti multiprocessingu:

Multiprocessing je klasifikován podle toho, jak je organizována jejich paměť.
Multiprocessing zvyšuje spolehlivost systému
Multiprocessing může zlepšit výkon rozložením programu na paralelně spustitelné úlohy.

Charakteristika multithreadingu

Zde jsou důležité aspekty multithreadingu:

V procesu multithreadingu běží každé vlákno navzájem paralelně.
Vlákna vám neumožňují oddělit oblast paměti. Šetří tedy paměť a nabízí lepší výkon aplikací

Rozdíl mezi multiprocesingem a multithreadingem

Zde jsou důležité rozdíly mezi multithreadingem a multiprocessingem

Parametr	Multiprocesing	Vícevláknové zpracování
Basic	Multiprocessing vám pomůže zvýšit výpočetní výkon.	Multithreading vám pomůže vytvořit výpočetní vlákna jednoho procesu a zvýšit tak výpočetní výkon.
Provedení	Umožňuje provádět více procesů současně.	Souběžně se provádí více vláken jednoho procesu.
přepínání CPU	V multiprocessingu musí CPU přepínat mezi více programy, aby to vypadalo, že běží více programů současně.	Při multithreadingu musí CPU přepínat mezi více vlákny, aby to vypadalo, že všechna vlákna běží současně.
Tvorba	Vytváření procesu je pomalé a specifické pro zdroje.	Vytvoření vlákna je ekonomické z hlediska času a zdrojů.
Klasifikace	Multiprocessing může být symetrický nebo asymetrický.	Vícevláknové zpracování není klasifikováno.
Memory	Multiprocessing alokuje samostatnou paměť a zdroje pro každý proces nebo program.	Vícevláknová vlákna patřící ke stejnému procesu sdílejí stejnou paměť a prostředky jako proces.
Moření předmětů	Vícevláknové zpracování zabraňuje moření.	Multiprocessing spoléhá na sběr objektů v paměti, aby je mohl odeslat jiným procesům.
Program	Multiprocessingový systém umožňuje spouštění více programů a úloh.	Vícevláknový systém spouští více vláken stejných nebo různých procesů.
Čas	Less zpracování úlohy trvá.	Zpracování úlohy zabere střední množství času.

Výhoda multiprocessingu

Zde jsou nevýhody a výhody multiprocessingu:

Největší výhodou víceprocesorového systému je, že vám pomůže udělat více práce za kratší dobu.
Kód je obvykle jednoduchý.
Využívá výhody více CPU a jader
Pomáhá vám vyhnout se omezením GIL pro CPython
Odeberte synchronizační primitiva, pokud nepoužíváte sdílenou paměť.
Dětské procesy jsou většinou přerušitelné/zabitelné
Pomůže vám to udělat práci za kratší dobu.
Tyto typy systémů by se měly používat, když je pro zpracování velkého objemu dat vyžadována velmi vysoká rychlost.
Systémy s více procesory šetří peníze ve srovnání se systémy s jedním procesorem, protože procesory mohou sdílet periferie a napájecí zdroje.

Výhoda multithreadingu

Zde jsou výhody/výhody multithreadingu:

Vlákna sdílejí stejný adresní prostor
Vlákna jsou lehká a mají nízkou paměť
Náklady na komunikaci mezi vlákny jsou nízké.
Přístup ke stavu paměti z jiného kontextu je snazší
Umožňuje vám snadno vytvářet responzivní uživatelské rozhraní
Ideální volba pro I/O aplikace
Přepínání mezi dvěma vlákny ve sdílené paměti trvá kratší dobu a ukončení
Vlákna se spouštějí rychleji než procesy a také rychlejší při přepínání úloh.
Všechna vlákna sdílejí společnou paměť procesů, což je velmi výhodné.
Vytvoření nového vlákna ve stávajícím procesu trvá méně času než u nového procesu

Nevýhoda multiprocessingu

Zde jsou nevýhody/nevýhody používání operačního systému Multiprocessing

IPC (Inter-Process Communication) je poměrně komplikovaná s větší režií
Má větší paměťovou stopu

Nevýhoda multithreadingu

Zde jsou nevýhody/nevýhody použití vícevláknového systému:

Vícevláknový systém nelze přerušit/zabít
Pokud se neřídíte modelem fronty příkazů a pumpy zpráv, je nutné ruční použití synchronizace, což se stává nutností
Kód je obvykle hůře srozumitelný a dramaticky se zvyšuje potenciál pro závodní podmínky

Máš rád: